[发明专利]表面介孔丝素蛋白微球药物缓释载体的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于药物缓释载体领域，特别涉及一种不含有机溶剂制备表面介孔丝素蛋白微球药物缓释载体的方法。

背景技术

对食道和胃粘膜有刺激性的粉末或颗粒药物，由于口感不好 、易于挥发、易吸入气管、在口腔中易被唾液分解等原因，常被装入胶囊，避开水分、空气、光线的影响，对具嗅味或稳定性差的药物有一定程度上的遮蔽和保护作用，既阻止药物药性不被破坏，也保护了消化器官和呼吸道。另外，胶囊能延缓药物的释放和定位释药，达到缓释延效和定位智能给药的作用。如肠内溶解吸收药物的胶囊能够保护药物不被胃酸破坏。同时，胶囊剂的生物利用度较高。胶囊剂中的药物不受压力等因素的影响，能在胃肠道中迅速分散、溶出和吸收。但是对于昂贵的基因修复药物，需要高精度的定位给药、高载药量及缓释延效性。常用胶囊的崩解时间是30分钟以内，片剂、丸剂是1小时以内，不能满足基因类药物的需要。在药物缓释体系中，药物载体起着关键性的作用。

目前，微球给药系统常用的载体材料有海藻酸钠、聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、壳聚糖（CS）及其衍生物及蚕丝蛋白等生物降解材料。其中来源于蚕丝的丝素蛋白因其生物相容性好、可生物降解、理化及生物稳定性、极低的毒性，以及较高的载药性等优点，已广泛用作药物、酶和疫苗的载体。但目前所报道的纳米和亚微米尺度的丝素微球制备方法复杂，工艺苛刻，还可能加入其它有害物质，且微球表面平整，载药量低，释放速度过快。因此，开发更高比表面积、载药量、延长药物释放时间的丝素蛋白微球已是刻不容缓。

中国发明专利（CN102977381A）公开了一种柞蚕丝素蛋白微球及其制备方法，将柞蚕丝进行脱胶、溶解、透析处理后得到柞蚕丝素蛋白溶液，调节溶液浓度为10~100mg/mL，在10~60℃下，加入柠檬酸或醋酸缓冲溶液调节pH 值为3~ 6，经超声波震荡和搅拌处理，得到柞蚕丝素蛋白微球悬浊液；经离心分离、冷冻干燥，得到直径为0.1 ~10μm、可被生物降解的柞蚕丝素蛋白微球。文献（Biomaterials 31 (2010) 4583-4591）指出在制备过程中使用有机试剂所制备得到的微球不适于用作药物缓释载体。由于中国发明专利（CN102977381A）采用在制备过程中采用柠檬酸或醋酸，因此得到的微球不适于用作药物缓释载体。

文献（Biomaterials 31 (2010) 4583-4591）还报道了利用盐析法制备粒径（0.5~2μm）、二级结构和zeta电位可控的丝素微球，这种缓释载体通过盐的浓度调控，但药物释放性能受二级结构和电荷之间相互作用的影响大，难以用于药物缓释。文献（Soft Matter, 3(2007) 910–915）报道了利用自组装的方法制备粒径在0.2~1.5μm的纯丝素微球，通过控制乙醇添加量、冻干温度和丝素蛋白溶液浓度可以调控丝素微球的粒径和分布。但乙醇等有机溶剂的实用限制了其在药物缓释领域的应用。

文献（Biomaterials 31 (2010) 1025–1035）报道了利用SF/聚乙烯醇（PVA）共混—再溶去PVA—低压冻干制备包埋药物的丝素蛋白微球，微球粒径在0.3~20μm，但其药物释放速率和释放量受药物的分子量和水溶性影响较大，且可能存在PVA残留，限制了其在药物缓释上的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题，提供一种不含有机溶剂制备表面介孔丝素蛋白微球药物缓释载体的方法。该制备方法操作方便，不使用任何有机试剂，且工艺简单，条件温和；制备的表面介孔丝素蛋白微球具有载药量高、无有害物质添加，微球释放平缓，稳定性好，缓释效果显著。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的原理是：丝素蛋白的主要成分是氨基酸，按其亲水性的不同分为极性氨基酸和非极性氨基酸。依据文献（Applied Surface Science 258 (2012) 3948–3955）报道丝素蛋白典型的氨基酸序列中包含非极性氨基酸序列和极性氨基酸序列，其中非极性氨基酸序列易于规整排列，形成结晶结构。而余下分子链含有较多的极性基团（—COOH、—NH₂），具有良好的亲水性，易于与水分子结合。丝素蛋白稀溶液中，大分子链可以产生相对移动，在一定温度下长时间静置的过程中，非极性氨基酸序列会逐步聚集，并规整排列结晶，形成晶核，而极性链段分布于周围。表面介孔结构的形成可能是自组装微球表面没有形成氢键的—COOH和—NH₂缔合微量的水分子。离心干燥后，水分蒸发所致。